JP2005111598A - 治具プレート - Google Patents

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Abstract

【課題】 旋盤系複合加工機と1台のロボットを組合わせて加工物の6面を自動で加工するシステムに使用する治具プレートを提供する。
【解決手段】 旋盤系複合加工機の第1主軸に装備されたチャック50に把持された加工物80の端面820は機械加工されるとともに、ねじ穴830が形成される。治具プレート60は、取付面630を有する本体600と、逆テーパー部610を備える。治具プレート60はボルト620を有し、トルクレンチツール70により加工物80に固定される。第2主軸のチャック120のチャック爪122は、逆テーパー部610を把持し、加工物の残りの面を加工する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、加工物を取付けて主軸に把持される治具プレート、特に旋盤系複合加工機あるいはマシニングセンターにおいて、加工物の6面全面を自動的に加工するシステムに適した治具プレートに関する
加工物をとりつけたパレットを交換する機能を有する主軸と、加工テーブルを備えた専用機を用いて、加工物の全面を加工する方法は、下記の特許文献1に開示されている。
特開2001−1234号公報
本発明の目的は、1台の汎用の旋盤系複合加工機と1台の汎用のロボットを備えて、鋳物素材等の異形物を含むワークの全面を自動的に加工する自動6面加工システムに利用される治具プレートを提供するものである。
上記目的を達成するために、本発明の旋盤系複合加工機の主軸に把持される治具プレートは、加工物の端面に着脱可能にとりつけられる取付面を有する本体と、本体の取付面とは反対側に設けられて主軸のチャックに把持される逆テーパー部を備えるものである。
そして、この治具プレートは共通の寸法、形状を有する逆テーパー部と、加工物の寸法、形状に対応する本体を備える治具プレートの本体を加工物の端面に着脱可能にとりつける手段は、本体に挿入されるボルトである。
また、治具プレートの逆テーパー部は、円周上に3か所の切欠部を備えるものである。
本発明の治具プレートは以上の構成を備えることにより、異形の加工物を取付けて、自動で加工することができるものである。
また、異形の加工物でなくても、組み付け用のボルトを用いて治具プレートに取り付けることにより、より高精度な仕上げを行うことができる。
図1は、本発明を適用する自動6面加工システムの概要を示す平面図である。
全体を符号1で示す自動6面加工システムは、旋盤系複合加工機10と1台のロボット30を備える。そしてロボット30の近傍には、段取りステーション40が配設される。
旋盤系複合加工機10はベース12上に、第1主軸110と、第1主軸110に対向して装備される第2主軸120を有し、第1主軸110で加工された加工物を第2主軸120が受け渡されて、次工程を加工する機能を備える。
旋盤系複合加工機10のベース12上の第1主軸110と第2主軸120の間には、ミーリング主軸150が配設される。このミーリング主軸150は、施削工具のほかに、ミーリング用の回転工具やトルクレンチ等の段取工具を装備することができる。
旋盤系複合加工機10のベース12上には、交換工具を収容する工具マガジン160と、自動工具交換装置165が配備されていて、ミーリング主軸150に必要な工具を供給する。
ロボット30は、ロボット本体300と、ロボットアーム310を有し、ロボットアーム310の先端にとりつけられたロボットハンド320で加工物や治具等を搬送する。
段取りステーション40は、治具置場410や加工物パレット420、430を備え、ロボット30により、必要な治具や加工物を旋盤系複合加工機10に供給する。
図2、図3は、本発明の自動6面加工システムによる加工工程を示す説明図である。
旋盤系複合加工機10の第1主軸110はフォームロックチャックと称される、把握範囲調整機能付自在チャック50を装備して、加工物80を把持する。
把握範囲調整機能付自在チャック50は本体500と、本体500に対して、半径方向に摺動開閉する開閉部材510を有する。開閉部材510は、クランピング部材520を支持し、クランピング部材520の内側には、多数のトレースピン530がとりつけられている。自動6面加工の対象となる加工物80は、例えば鋳物の素材であって、穴82を有する。
加工物80の外表面800は鋳物表面のままであって、把持する基準面を有しない。把握範囲調整機能付自在チャック50は、トレースピン530が一定の圧力で加工物80の外表面800に当接し、適当な圧力で加工物80を把持する。
この様にロボットの位置決め精度で把持することが不適切な場合は、自在チャック内に当てブロック等を設けても良い。
この状態で、第1主軸110とミーリング主軸150を使用して、加工物80の端部に例えば、外周面810と端面820の機械加工を施す。そしてこの端面820に治具プレート取付用のねじ穴830も加工する。
次に、ロボット30を用いて、段取りステーション40の治具置場410から、加工物に適した治具プレート60を第1主軸110の近傍に搬送する。
治具プレート60は本体600と、本体600の第2主軸120側に対向する、いわゆるバヨネット構造の逆テーパー部610を備える。
ロボットのハンドは、この治具プレート60の端面630を加工物80の加工済みの端面820に当接させる。
治具プレート60は、取付ボルト620を有し、この取付ボルト620のセンターを加工物80に加工した取付用のねじ穴830に合わせる。そして、ミーリング主軸に装備したトルクレンチ70を作動させて、治具プレート60を自動で加工物80にとりつける。
次に図3に示すように、この治具プレート60の取付けが完了した後に、第2主軸120は第1主軸側に前進して、チャック121のチャック爪122が加工物80と一体となった治具プレート60を把持する。
第2主軸120のチャック121にチャッキングした加工物80の鋳物表面800や穴部82に対して、ミーリング主軸は各種の工具を活用して必要な加工を施す。
この工程において、第2主軸120のチャック121に把持された加工物80の先端面850に対しても必要な加工が施される。
すなわち、加工物80が6個の面で形成された形状を有するものであっても、第1主軸で把持された状態での加工と、第2主軸に移載されて把持された状態での加工により全自動で6面を加工することができる。
治具置場410上に用意される治具プレート60は、共通する逆テーパー部610の寸法と構造を有し、本体600の寸法と構造は,加工物に対応するように、異なるものが用意される。
ロボットは加工物80に適した治具プレート60を第1主軸で端面830が加工された加工物にとりつけることにより、第2主軸は段取り換えをする必要なく、異なる加工物に対して加工を施することができる。
図4は把握範囲調整機能付自在チャック50のより詳細な構成を示す説明図である。
把握範囲調整機能付自在チャック50は、本体500に対して半径方向に開閉する開閉部材510を有する。開閉部材510に対して摺動自在にとりつけられるクランピング部材520は、開閉部材510に設けられた調整ボルト560を矢印R方向に回動することにより、矢印A方向に移動する。
この調整によって、トレースピン530の初期開度を加工物80の外径寸法に合わせて調整することができる。
図5は、治具プレート60の詳細を示す説明図、図6は第2主軸の標準チャック121の説明図である
治具プレート60は、本体600と逆テーパー部610を有する。
本体600には、4本のボルト穴624が設けられ、各ボルト穴624にボルト620が挿入される。ボルト穴624の開口部にはC字型の止め輪622が嵌装されてボルト620の脱落が防止される。
逆テーパー部610には、3個の切欠部614が設けられる。第2主軸120のチャック爪122は、この逆テーパー部610の切欠部614を通過する3本のチャック爪を有する。そこで、第2主軸120が第1主軸110側へ前進する際に、第2主軸のチャック121のチャック爪122が治具プレート60の逆テーパー部610の切欠部614を通過する角度位置に第2主軸の回転位相を合わせる。
チャック爪122が切欠部614を通過した後に、第2主軸を60度回転させてチャックキングを行うことにより、逆テーパー部610のテーパー面612が第2主軸のチャック爪122のテーパー面124と堅実に係合する。
異なる寸法、形状を有する加工物に適応するために、治具プレート60の本体600の寸法、形状を変えた治具プレートを用意し、逆テーパー部610の形状、寸法を共通化することによって、第2主軸の段取り換えを必要とせずに、種々の加工物に対応することが可能となる。
本体600の加工物の取付面630の形状や、取付用のボルト620の配置等は、加工物の形状、寸法に応じて変更することができる。
本発明の自動6面加工システムの平面図。 本発明の自動6面加工システムの作用を示す説明図。 本発明の自動6面加工システムの作用を示す説明図。 把握範囲調整機能付自在チャックの説明図。 治具プレートの説明図。 第2の主軸のチャックの説明図。
符号の説明
1 自動6面加工システム
10 旋盤系複合加工機
30 ロボット
40 段取りステーション
50 把握範囲調整機能付自在チャック
60 治具プレート
70 トルクレンチ
80 加工物
82 穴部
110 第1主軸
120 第2主軸
121 チャック本体
122 チャック(爪)
124 テーパー面
150 ミーリング主軸
160 工具マガジン
165 自動工具交換装置
300 ロボット本体
310 ロボットアーム
320 ロボットハンド
410 治具置場
420,430 加工物パレット
500 把握範囲調整機能付自在チャック本体
510 開閉部材
520 クランピング部材
530 トレースピン
560 調整ボルト
600 治具プレート本体
610 逆テーパー部
614 切欠部
620 取付ボルト
622 止め輪
624 ボルト穴
630,820 端面
800 外表面
810 外周面
820 端面
830 ねじ穴
850 先端面

Claims (3)

  1. 旋盤系複合加工機の主軸に把持される治具プレートであって、
    加工物の端面に着脱可能にとりつけられる取付面を有する本体と、本体の取付面とは反対側に設けられて主軸のチャックに把持される逆テーパー部を備える治具プレート。
  2. 共通の寸法、形状を有する逆テーパー部と、加工物の寸法、形状に対応する本体を備える請求項1記載の治具プレート。
  3. 治具プレートの本体を加工物の端面に着脱可能にとりつける手段は、本体に挿入されるボルトである請求項1記載の治具プレート。
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